關(guān)于城市典型區(qū)域土壤現(xiàn)狀研究

辛宏斌

（遼寧省錦州市環(huán)境監(jiān)測中心站，遼寧錦州121001）

在我國，對城市環(huán)境空氣質(zhì)量、水源地及固定源揮發(fā)性有機(jī)物污染等方面的研究較多，但對城市土壤的污染與治理方法研究報道甚少，加強(qiáng)城市土壤特征與環(huán)境質(zhì)量的研究[1,2]已迫在眉睫。土壤是構(gòu)成城市生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的重要組成部分，而且承受著來自工業(yè)生產(chǎn)、生活及農(nóng)藥化肥等重金屬元素以及有機(jī)物的各種物質(zhì)的污染。據(jù)估計(jì)，我國受農(nóng)藥、重金屬等污染的土地面積達(dá)上千萬公頃，全國每年就因重金屬污染而減產(chǎn)糧食多達(dá)1 200萬t[3]。土地污染已經(jīng)對我國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、食物安全和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

錦州地處遼寧省西南部，具有物產(chǎn)資源豐富和工業(yè)發(fā)達(dá)等地域優(yōu)勢，并且正在加快遼西區(qū)域金融中心的建設(shè)。近年來，隨著城市工業(yè)進(jìn)程的加快，工業(yè)區(qū)及周邊環(huán)境污染問題日益受到人們的關(guān)注。文中選擇3個典型區(qū)域及其周邊土壤為研究對象，進(jìn)行土壤有機(jī)物和重金屬污染現(xiàn)狀監(jiān)測與研究，同時進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險評價。本研究對摸清城市典型區(qū)域及周邊土壤環(huán)境污染狀況，制定錦州市土壤詳查方案和城市發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)土壤污染防治，有效防控土壤環(huán)境風(fēng)險，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)生態(tài)城市的建設(shè)具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 樣品采集與分析

1.1 布點(diǎn)原則

依據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 166—2004）和遼寧省土壤污染狀況詳查相關(guān)技術(shù)規(guī)定，廢氣污染企業(yè)和固體廢物集中堆放場地及周邊地區(qū)土壤點(diǎn)位以污染源為中心，在主導(dǎo)風(fēng)向布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)位；廢水污染企業(yè)及其周邊地區(qū)土壤點(diǎn)位，按照水流方向帶狀布點(diǎn)，采樣點(diǎn)位按水流方向自納污口由密漸疏，布點(diǎn)數(shù)量根據(jù)廢水排放的水道的長度確定；工業(yè)區(qū)及周邊地區(qū)土壤采集，按照園區(qū)大小進(jìn)行網(wǎng)格布點(diǎn)，區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)數(shù)即為采樣數(shù)量。

1.2 樣品采集概況

本次典型地區(qū)土壤污染狀況調(diào)查分為3個區(qū)域，分別是重污染企業(yè)及周邊地區(qū)、固體廢物集中堆放場地及周邊地區(qū)和工業(yè)區(qū)及周邊地區(qū)。采用對角線布點(diǎn)法，分別采0～20 cm深度的表層土壤樣品，每個采樣點(diǎn)取3個樣品混合，去除土壤中的雜物，并分別按照四分法取樣，共獲取75個代表性的樣品，詳見表1。

1.3 樣品制備與分析

樣品采集后放于通風(fēng)良好、整潔、無塵、無易揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)并無陽光直射的風(fēng)干室，在風(fēng)干室將土樣放置于風(fēng)干盤中，除去土壤中混雜的磚瓦石塊、石灰結(jié)核、根莖動植物殘體等，置陰涼處自然風(fēng)干。將風(fēng)干的樣品經(jīng)初磨和過篩后，再用瑪瑙球磨機(jī)研磨到土樣全部通過孔徑0.15 mm的尼龍篩，裝瓶并進(jìn)行樣品預(yù)處理，詳見表2。

表1 典型區(qū)域土壤調(diào)查樣品采集情況

表2 土壤分析方法

2 土壤污染狀況綜合評估

本研究參照全國土壤污染狀況調(diào)查重點(diǎn)區(qū)域土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)定，將調(diào)查的3個區(qū)域重污染企業(yè)及周邊地區(qū)、固體廢物集中堆放場地及周邊地區(qū)和工業(yè)區(qū)及周邊地區(qū)土壤采用健康風(fēng)險評估參考值進(jìn)行評估。

2.1 評估方法與風(fēng)險等級

環(huán)境風(fēng)險評估方法采用第i種元素的臨界限量CRi，參照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 15618—1995三級標(biāo)準(zhǔn)。

采用Rapant et al[4]提出的環(huán)境風(fēng)險指數(shù)（EnvironmentaI risk index，IER）進(jìn)行表征，計(jì)算公式如式（1）。

式中：IERi為超過臨界限量的第i種元素的環(huán)境風(fēng)險指數(shù)；CAi為第 i種元素的分析含量，mg/kg；CRi為第 i種元素的臨界限量，mg/kg；IER為待測樣品的環(huán)境風(fēng)險指數(shù)。

如果 CAi＜CRi，則定義 IERi的數(shù)值為 0。Rapant同時給出了相應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險的劃分標(biāo)準(zhǔn)，用以定量地分析污染的土壤或沉積物中樣品的環(huán)境風(fēng)險程度的大小。環(huán)境風(fēng)險指數(shù)的分級標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 環(huán)境風(fēng)險指數(shù)的分級

2.2 健康風(fēng)險評估

（1）重污染企業(yè)主要包括發(fā)電、化工、造紙、電鍍、石化和農(nóng)藥6個污染行業(yè)，在廠區(qū)及周邊地區(qū)共布設(shè)了52個監(jiān)測點(diǎn)位。重污染企業(yè)及周邊地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)險的污染物主要為砷、鉛、鋅、錳和苯并［a］芘。其中，砷元素有1個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，該點(diǎn)位于錦州市金城鄉(xiāng)；鉛元素有4個點(diǎn)位有風(fēng)險狀態(tài)，其中1個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，另外3個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅲ級中等風(fēng)險，這4個點(diǎn)位位于義縣白廟子鄉(xiāng)；鋅元素有8個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，這8個點(diǎn)位分別為發(fā)電廠北、錦州市金城鄉(xiāng)、義縣九道嶺復(fù)興堡村、太和區(qū)郭家村、石化公司東、太和區(qū)鐘屯村、太和區(qū)二郎洞村和太和區(qū)王屯村；另外2個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅲ級中等風(fēng)險，這2個點(diǎn)位位于太和區(qū)郭家村、黑山縣大虎山鎮(zhèn)西村；錳元素有1個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，該點(diǎn)位于太和區(qū)王屯村；苯并［a］芘有2個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，這2點(diǎn)分別位于凌海市大業(yè)鄉(xiāng)八角村、錦州市太和區(qū)興隆街道87號。其他污染物各點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅰ級無風(fēng)險。

（2）固體廢物集中堆放場地及周邊地區(qū)共布設(shè)了8個監(jiān)測點(diǎn)位，其產(chǎn)生風(fēng)險的污染物為鋅元素。有1個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，該點(diǎn)位位于錦州市高新區(qū)商大里鄉(xiāng)社區(qū)村，距垃圾場1 200 m。鋅元素其他點(diǎn)位及其他污染物各點(diǎn)位風(fēng)險等級均為Ⅰ級無風(fēng)險。

（3）本次調(diào)查的湯河子工業(yè)區(qū)及周邊共布設(shè)15個點(diǎn)位，其產(chǎn)生風(fēng)險的污染物為鉻、鋅和錳。其中，鉻元素2個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，分別位于錦州市太和區(qū)女兒河鄉(xiāng)金廠堡村和錦州市太和區(qū)女兒河鄉(xiāng)西白村；鋅元素有3個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，分別位于錦州市太和區(qū)女兒河鄉(xiāng)金廠堡村、錦州市太和區(qū)女兒河鄉(xiāng)西白村、錦州市太和區(qū)湯河子街道湯北里；錳元素有2個點(diǎn)位風(fēng)險等級為Ⅱ級低風(fēng)險，分別位于錦州市太和區(qū)女兒河鄉(xiāng)金廠堡村和錦州市太和區(qū)女兒河鄉(xiāng)西白村；其他污染物各點(diǎn)位風(fēng)險等級均為Ⅰ級無風(fēng)險。

3 污染防治對策

3.1 加強(qiáng)土壤監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化

建立和完善土壤污染狀況基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，定期對轄區(qū)內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行核查，根據(jù)不同區(qū)域和重點(diǎn)污染企業(yè)建立系統(tǒng)的檔案資料。優(yōu)先監(jiān)測重點(diǎn)地區(qū)的土壤污染物，及時進(jìn)行調(diào)查、研究并制定實(shí)施對策。為進(jìn)行全省土壤污染狀況調(diào)查及污染源普查，建立土壤污染狀況及其污染物來源分析奠定基礎(chǔ)。

3.2 合理采用土壤的修復(fù)技術(shù)

針對受污染土壤的類型不同，選擇適合土壤的修復(fù)技術(shù)，解決土壤污染現(xiàn)狀是目前土壤修復(fù)研究的重點(diǎn)問題。植物修復(fù)相對于物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)等方法，它具備生態(tài)環(huán)保、應(yīng)用面積大、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益、不造成二次污染和易被公眾接受等優(yōu)勢，并且具有提高土壤通氣效率及減少表面土壤侵蝕等作用，特別是花卉植物在修復(fù)土壤的同時又美化了環(huán)境[5]。目前，植物修復(fù)主要針對受重金屬污染的土壤；采用好氧堆肥的方法主要解決受多環(huán)芳烴污染的土壤；對于一些復(fù)合型的土壤污染可采用聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，比如采用化學(xué)氧化與超聲聯(lián)合修復(fù)技術(shù)解決受甲苯和二甲苯污染的土壤[6]。

3.3 強(qiáng)化質(zhì)量管理和宣傳

目前，遼寧省首要工作是全省土壤污染狀況詳查，強(qiáng)化質(zhì)量管理，并加強(qiáng)宣傳教育，使人們在土壤利用時，能夠牢固樹立可持續(xù)利用的理念，真正使土壤資源在被人類利用的同時，使其生態(tài)功能逐漸改善，達(dá)到可持續(xù)利用之目的。

[1] 盧瑛，龔子同.城市土壤分類概述[J].土壤通報，1999，30(專輯)：60-64.

[2] 張孝飛，林玉鎖，俞飛，等.城市典型工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染狀況研究[J].長江流域資源與環(huán)境，2005，14(4)：512-515.

[3] 盧瑛，龔子同，張甘霖，等.南京城市土壤重金屬含量及其影響因素[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2004，15(1)：123-126.

[4] Rapant S，Kordik J.An environmentaI risk assessment map of the SIovak RepubIic:AppIication of data from geochemicaI atIases[J].Environ GeoI，2003，44(4)：400-407.

[5] 王海慧，郇恒福，羅英，等.土壤重金屬污染及植物修復(fù)技術(shù)[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2009，25(11)：210-214.

[6] 羅孝俊，楊衛(wèi)東，黨志.有機(jī)污染物的土壤治理方法及研究進(jìn)展[J].礦物巖石地球化學(xué)通報，2000，19(2)：130-135.